DE102016101539A1

DE102016101539A1 - electric motor

Info

Publication number: DE102016101539A1
Application number: DE102016101539.3A
Authority: DE
Inventors: Yue Li; Mao Xiong Jiang; Jian Zhao; Yong Wang; Yong Li; Yan Fei LIAO
Original assignee: Johnson Electric SA
Current assignee: Johnson Electric International AG
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2016-08-04
Also published as: US10284045B2; US20160226320A1

Abstract

Ein Elektromotor hat einen Kern (10) aus einem Magnetmaterial, einen Wickelrahmen (30), der den Kern bedeckt, und Wicklungen, die um den Wickelrahmen herumgeführt sind. Der Kern hat ein ringförmiges Joch (12) und eine Vielzahl von Zähnen (14), die sich von dem Joch radial nach außen erstrecken. Der Wickelrahmen (30) ist eine geformte Konstruktion und hat einen Isolierbereich (32), der den Kern umhüllt, einen Stützbereich (34), der innerhalb des Isolierbereichs angeordnet ist, und eine Vielzahl von Rippen (36) für die Verbindung des Isolierbereichs und des Stützbereichs. Ein Verstärkungsring (20) ist in den Stützbereich eingebettet. Die Festigkeit des Verstärkungsrings ist größer als die Festigkeit des Wickelrahmens. Die Materialausnutzung wird dadurch verbessert und das Gewicht des Ständers verringert, während gleichzeitig die Festigkeit des Stützbereichs sichergestellt wird.An electric motor has a core (10) made of a magnetic material, a winding frame (30) covering the core, and windings wound around the winding frame. The core has an annular yoke (12) and a plurality of teeth (14) extending radially outward from the yoke. The winding frame (30) is a molded construction and has an insulating portion (32) surrounding the core, a support portion (34) disposed inside the insulating portion, and a plurality of ribs (36) for connecting the insulating portion and the insulating portion support region. A reinforcing ring (20) is embedded in the support area. The strength of the reinforcing ring is greater than the strength of the winding frame. The material utilization is thereby improved and the weight of the stand is reduced, while at the same time the strength of the support area is ensured.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor und insbesondere einen Ständer eines Elektromotors.The invention relates to an electric motor and in particular a stator of an electric motor.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Elektromotoren sind eine übliche Quelle für mechanische Leistung und werden bei vielfältigen Anwendungen und Vorrichtungen eingesetzt, zum Beispiel in elektrischen Gebläsen, in Waschmaschinen, Wasserpumpen etc. Ein Motor besteht allgemein aus zwei Teilen, nämlich aus einem Läufer und einem Ständer. Bei einem Motortyp ist der Ständer aus einem Magnetkern mit Wicklungen, die um den Magnetkern herumgeführt sind, gebildet. Der Läufer kann einen Permanentmagnet aufweisen. Bei Stromzufuhr erzeugen die Wicklungen des Ständers ein Magnetfeld, das mit einem Magnetfeld des Läufers zusammenwirkt, um den Läufer zu drehen und wiederum eine Last anzutreiben.Electric motors are a common source of mechanical power and are used in a variety of applications and devices, for example in electric blowers, washing machines, water pumps, etc. A motor generally consists of two parts, a rotor and a stator. In one type of motor, the stator is formed of a magnetic core with windings wound around the magnetic core. The rotor may have a permanent magnet. When energized, the windings of the stator generate a magnetic field that interacts with a magnetic field of the rotor to rotate the rotor and in turn to drive a load.

Der Magnetkern eines bekannten bewickelten Ständers ist normalerweise durch eine große Anzahl von geschichteten Siliziumstahlblechen oder -lamellen gebildet. Jedes Siliziumstahlblech ist direkt aus einem dünnen Blechmaterial gestanzt. Jedes Siliziumstahlblech hat ein ringförmiges Joch und Zähne, die sich strahlenförmig von dem Jochbereich erstrecken. Bei einem Ständer, der in einem Außenläufermotor verwendet wird, erstrecken sich die Zähne strahlenförmig nach außen. Ein ringförmiger Stützbereich ist in einem zentralen Bereich des Jochs gebildet. Der Stützbereich dient zur festen Verbindung des Ständers mit anderen Komponenten. Die Wicklungen sind um die Zähne herumgeführt. Wenngleich der Herstellungsvorgang des Ständerkerns des bekannten Ständers einfach ist, fällt beim Stanzen der Ständerlamellen eine große Menge an Abfallmaterial an, was zu hohen Kosten führt.The magnetic core of a known wound stator is normally formed by a large number of layered silicon steel sheets or laminations. Each silicon steel sheet is punched directly from a thin sheet metal material. Each silicon steel sheet has an annular yoke and teeth extending radially from the yoke portion. In a stator used in an external rotor motor, the teeth radiate outward. An annular support portion is formed in a central portion of the yoke. The support area serves for the fixed connection of the stand to other components. The windings are led around the teeth. Although the manufacturing process of the stator core of the known stator is simple, when stamping the stator lamination, a large amount of waste material is generated, resulting in high cost.

ÜBERSICHTOVERVIEW

Aus diesem Grund wird ein Ständer eines Elektromotors gewünscht, bei welchem die Materialausnutzung besser ist und der ein geringes Gewicht hat.For this reason, a stator of an electric motor is desired in which the material utilization is better and has a low weight.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Motor angegeben, umfassend: einen Ständer, einen Läufer und einen Stützsitz, wobei der Stützsitz eine hohle Hülse umfasst, die zum Stützen des Läufers angeordnet ist. Der Ständer hat eine Ständerkonstruktion und eine Ständerwicklung, die um die Ständerkonstruktion herumgeführt ist, wobei die Ständerkonstruktion umfasst: einen Kern aus einem Magnetmaterial, wobei der Kern ein ringförmiges Joch und eine Vielzahl von Zähnen hat, die sich von dem Joch radial nach außen erstrecken. Ein Wickelrahmen ist eine geformte Konstruktion, umfassend einen Isolierbereich, der den Kern bedeckt, und einen Stützbereich, der in dem Kern angeordnet ist und eine Verbindung mit der Hülse des Stützsitzes bildet, um die Ständerkonstruktion an dem Stützsitz festzulegen, eine Vielzahl von Rippen, die den Isolierbereich mit dem Stützbereich verbinden, und einen in den Stützbereich eingebetteten Verstärkungsring, dessen Festigkeit größer ist als die Festigkeit des Stützbereichs.According to one aspect of the present invention, there is provided a motor comprising: a stator, a rotor and a support seat, the support seat comprising a hollow sleeve arranged to support the rotor. The stator has a stator construction and a stator winding wound around the stator structure, the stator structure comprising: a core of magnetic material, the core having an annular yoke and a plurality of teeth extending radially outwardly from the yoke. A winding frame is a molded construction comprising an insulating portion covering the core, and a supporting portion disposed in the core and connecting with the sleeve of the supporting seat to fix the stator structure to the supporting seat, a plurality of ribs connect the insulating region to the support region, and a reinforcement ring embedded in the support region whose strength is greater than the strength of the support region.

Vorzugsweise sind die Rippen in Umfangsrichtung beabstandet.Preferably, the ribs are circumferentially spaced.

Vorzugsweise ist der Verstärkungsring ein Metallring.Preferably, the reinforcing ring is a metal ring.

Vorzugsweise umfasst der Verstärkungsring einen ringförmigen Körper und eine Vielzahl von Stützschenkeln, die sich von einer Außenkante des Körpers axial nach außen erstrecken, und ein distales Ende jedes Stützschenkels bildet einen Widerhaken.Preferably, the reinforcing ring comprises an annular body and a plurality of support legs extending axially outwardly from an outer edge of the body, and a distal end of each support leg forms a barb.

Vorzugsweise hat eine Außenkante des Verstärkungsrings eine wellige Form.Preferably, an outer edge of the reinforcing ring has a wavy shape.

Vorzugsweise ist an einer Innenkante des Verstärkungsrings ein Positioniervorsprung und/oder eine Positionierausnehmung gebildet.Preferably, a positioning projection and / or a positioning recess is formed on an inner edge of the reinforcing ring.

Vorzugsweise hat der Stützbereich einen Zylinder, der konfiguriert ist für die Aufnahme der Hülse zur Bildung der Verbindung mit der Hülse.Preferably, the support portion has a cylinder configured to receive the sleeve to form the connection with the sleeve.

Vorzugsweise ist an einer Innenwandfläche des Zylinders oder an einer Außenwandfläche der Hülse ein Vorsprung gebildet, und in der jeweils verbleibenden Innenwandfläche oder Außenwandfläche ist eine Ausnehmung gebildet, wodurch die Ständerkonstruktion bezüglich des Stützsitzes in Umfangsrichtung positioniert wird.Preferably, a protrusion is formed on an inner wall surface of the cylinder or on an outer wall surface of the sleeve, and a recess is formed in each remaining inner wall surface or outer wall surface, thereby circumferentially positioning the stator structure with respect to the support seat.

Vorzugsweise ist der Stützbereich zylindrisch, eine Innenfläche des Stützbereichs springt nach innen vor, um einen Ringflansch zu bilden, die Verstärkungsrippe ist an dem Ringflansch angeordnet, und eine Außenkante des Verstärkungsrings ist in den Stützbereich eingebettet.Preferably, the support portion is cylindrical, an inner surface of the support portion projects inwardly to form an annular flange, the reinforcing rib is disposed on the annular flange, and an outer edge of the reinforcing ring is embedded in the support portion.

Vorzugsweise sind die Hülse und der Verstärkungsring durch eine plastische Verformung eines freien Endes der Hülse aneinander befestigt.Preferably, the sleeve and the reinforcing ring are secured together by plastic deformation of a free end of the sleeve.

Vorzugsweise ist der Wickelrahmen ein monolithisches Einzelelement, mit welchem der Kern direkt umspritzt ist.Preferably, the winding frame is a monolithic single element, with which the core is molded directly.

Alternativ umfasst der Wickelrahmen einen oberen Wickelrahmen und einen unteren Wickelrahmen. Durchgriffsöffnungen sind in dem oberen Wickelrahmen oder in dem unteren Wickelrahmen gebildet. Stützen sind in dem jeweils verbleibenden oberen oder unteren Wickelrahmen gebildet und sind in die Durchgriffsöffnungen eingesetzt, um den oberen Wickelrahmen und den unteren Wickelrahmen zu verbinden.Alternatively, the winding frame comprises an upper winding frame and a lower one Winding frame. Passage openings are formed in the upper winding frame or in the lower winding frame. Supports are formed in the respective remaining upper or lower winding frame and are inserted into the through openings to connect the upper winding frame and the lower winding frame.

Vorzugsweise hat jeder Zahn einen Wicklungsabschnitt, der mit dem Joch verbunden ist, und eine Spitze, die an einem distalen Ende des Wicklungsbereichs gebildet ist. Die Wicklung ist um den Wicklungsbereich herumgeführt. Eine Kerbe ist einem Verbindungsbereich der Spitze und des Wicklungsbereichs gebildet. Ein Teil der Spitze wird vor Bildung der Wicklung nach außen gebogen und wird nach Bildung der Wicklung mit Druck beaufschlagt, um sich für einen Kontakt mit dem Wicklungsbereich nach innen zu biegen, so dass die Kerbe geschlossen wird.Preferably, each tooth has a winding portion connected to the yoke and a tip formed at a distal end of the winding portion. The winding is led around the winding area. A notch is formed at a connecting portion of the tip and the winding portion. A portion of the tip is bent outwardly prior to formation of the coil and is pressurized after formation of the coil to flex inwardly for contact with the coil portion such that the notch is closed.

Vorzugsweise wird der Kern gebildet, indem ein Streifenmaterial gebogen wird. Durchgriffsöffnungen sind in dem Joch des Kerns gebildet, und Befestigungselemente wie beispielsweise Stifte oder Niete sind in die Durchgriffsöffnungen eingesetzt, wodurch dem Kern seine Form verliehen wird.Preferably, the core is formed by bending a strip material. Through holes are formed in the yoke of the core, and fasteners such as pins or rivets are inserted into the through holes, thereby giving the core its shape.

Optional wird der Kern gebildet, indem ein Streifenmaterial gebogen wird, und die Form des Kerns wird durch ein Verschweißen der Zähne beibehalten.Optionally, the core is formed by bending a strip material and the shape of the core is maintained by welding the teeth.

Verglichen mit dem Stand der Technik hat der Wickelrahmen der Ständerkonstruktion des erfindungsgemäß bereitgestellten Motors den Vorteil, dass der Stützbereich in dem Ständerkern integral ausgebildet ist und dass ein Verstärkungsring in den Stützbereich eingebettet ist, wodurch nicht nur eine bessere Materialausnutzung erreicht wird, sondern auch das Gewicht der Ständerkonstruktion verringert und gleichzeitig die Festigkeit der Übergangsstelle zwischen dem Ständerkern und dem Stützsitz sichergestellt wird.Compared with the prior art, the winding frame of the stator structure of the motor provided according to the invention has the advantage that the support portion is integrally formed in the stator core and that a reinforcing ring is embedded in the support portion, thereby achieving not only better material utilization but also weight reduces the stator construction while ensuring the strength of the transition point between the stator core and the support seat.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr anhand eines Beispiels beschrieben, wobei auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr als einer Zeichnungsfigur erscheinen, sind in sämtlichen Figuren, in denen sie erscheinen, grundsätzlich identisch gekennzeichnet. Die Dimensionen von Komponenten und Merkmalen sind im Hinblick auf eine übersichtliche Darstellung gewählt und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt. Die Figuren sind nachstehend aufgelistetA preferred embodiment of the invention will now be described by way of example, with reference to the accompanying drawings. Identical structures, elements or parts that appear in more than one drawing figure are basically identified identically in all the figures in which they appear. The dimensions of components and features are chosen for clarity of presentation and are not necessarily drawn to scale. The figures are listed below

1 zeigt eine Ständerkonstruktion eines Motors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 shows a stator structure of a motor according to a preferred embodiment of the present invention;

2 ist eine Schnittansicht der Ständerkonstruktion von 1; 2 is a sectional view of the stator construction of 1 ;

3 ist eine auseinandergezogene Darstellung der Ständerkonstruktion von 1; 3 is an exploded view of the stator construction of 1 ;

4 ist eine Schnittansicht eines Motors, bei dem eine Ständerkonstruktion gemäß 1 verwendet wird; 4 is a sectional view of an engine, in which a stator construction according to 1 is used;

5 zeigt einen Stützsitz des Motors von 4; 5 shows a support seat of the engine of 4 ;

6 zeigt eine Ständerkonstruktion eines Motors gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 6 shows a stator structure of a motor according to another embodiment of the present invention;

7 ist eine Schnittansicht der Ständerkonstruktion von 6; 7 is a sectional view of the stator construction of 6 ;

8 ist eine auseinandergezogene Darstellung der Ständerkonstruktion von 6; und 8th is an exploded view of the stator construction of 6 ; and

9 ist eine Schnittansicht eines Motors, bei dem die Ständerkonstruktion gemäß 6 verwendet wird. 9 is a sectional view of a motor, in which the stator construction according to 6 is used.

DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Die 1 bis 3 zeigen eine Ständerkonstruktion eines Motors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Ständerkonstruktion ist ein wesentliches Bauteil des Motors. Die Ständerkonstruktion umfasst einen ringförmigen Standerkern 10, der aus weichmagnetischem Material besteht, ein Verstärkungselement wie beispielsweise einen Verstärkungsring 20, der innerhalb des Kerns angeordnet ist, und einen Wickelrahmen 30, der den Kern 10 und den Verstärkungsring 20 zu einem Stück verbindet. Der Ständer trägt ferner Wicklungen 31 (in 4 gezeigt), die um den Wickelrahmen 30 der Ständerkonstruktion herumgeführt sind.The 1 to 3 show a stator structure of a motor according to an embodiment of the present invention. The stand construction is an essential component of the engine. The stator construction comprises an annular lower core 10 made of soft magnetic material, a reinforcing member such as a reinforcing ring 20 which is located inside the core, and a winding frame 30 who is the core 10 and the reinforcing ring 20 connects to a piece. The stand also carries windings 31 (in 4 shown) around the winding frame 30 the stator structure are guided around.

In dieser Ausführungsform besteht der Kern 10 aus einer integrierten Konstruktion, die durch spiralförmiges Schichten und Wickeln eines Streifenmaterials gebildet wird und ein ringförmiges Joch 12 und eine Vielzahl von Zähnen 14 hat, die sich von einer Außenkante des Jochs 12 radial nach außen erstrecken. Das Joch 12 ist ein hohlzylindrisches Gebilde, das durch die spiralförmige Wicklung des Streifenmaterials gebildet wird. Die Zähne 14 sind in Umfangsrichtung des Jochs 12 gleichmäßig oder ungleichmäßig in Abständen angeordnet. Verglichen mit dem traditionellen gestanzten Rundblech fällt bei dem spiralförmig geschichteten und gewickelten Kern 10 deutlich weniger Abfallmaterial an, wodurch die Ausnutzungsrate von Rohmaterialen verbessert wird. In einigen Ausführungsformen können die Streifenmaterialien auch zu kreisförmigen Blechen gebogen sein, und die kreisförmigen Bleche sind aufeinandergeschichtet, um den Kern 10 zu bilden, wodurch ebenfalls wesentlich weniger Abfallmaterial anfällt. In dieser Ausführungsform ist in dem Joch 12 des Kerns 10 eine Vielzahl von Durchgriffsöffnungen gebildet und durchgreift das Joch 12 axial, und Befestigungselemente wie beispielsweise Niete oder Stifte 40 sind durch die Durchgriffsöffnungen hindurchgeführt, um die Form des Kerns 10 beizubehalten. In einigen Ausführungsformen kann der Kern 10 auf andere Weise geformt sein, zum Beispiel durch das Verschweißen von aufeinandergeschichteten Zähnen 14 zu einem Gesamtkörper.In this embodiment, the core is made 10 of an integrated construction formed by spiraling and winding a strip material and an annular yoke 12 and a variety of teeth 14 has, extending from an outer edge of the yoke 12 extend radially outward. The yoke 12 is a hollow cylindrical structure, which is formed by the spiral winding of the strip material. The teeth 14 are in the circumferential direction of the yoke 12 evenly or unevenly spaced. Compared with the traditional stamped round sheet falls in the spiral layered and wound core 10 significantly less waste material, thereby improving the rate of utilization of raw materials. In some embodiments, the strip materials may also be bent into circular sheets, and the circular sheets are stacked around the core 10 to form, which also produces much less waste material. In this embodiment, in the yoke 12 of the core 10 formed a plurality of through openings and passes through the yoke 12 axial, and fasteners such as rivets or pins 40 are passed through the through openings to the shape of the core 10 maintain. In some embodiments, the core 10 formed in other ways, for example by welding of stacked teeth 14 to a whole body.

Jeder Zahn 14 hat einen Wicklungsabschnitt 16, der mit dem Joch 12 verbunden ist, und eine Spitze 18, die an einem distalen Ende des Wicklungsabschnitts 16 gebildet ist. Eine Wicklungsnut ist zwischen benachbarten Wicklungsabschnitten 16 gebildet, eine Nutöffnung ist zwischen benachbarten Spitzen 18 gebildet, und die Wicklungen sind um den Wicklungsabschnitt 16 herumgeführt und in den Wicklungsnuten angeordnet.Every tooth 14 has a winding section 16 who with the yoke 12 connected, and a tip 18 at a distal end of the winding section 16 is formed. A winding groove is between adjacent winding sections 16 formed, a groove opening is between adjacent peaks 18 formed, and the windings are around the winding section 16 guided around and arranged in the winding grooves.

Vorzugsweise ist in einem Verbindungsbereich der Spitze 18 und des Wicklungsabschnitts 16 eine Kerbe 17 gebildet. Vor dem Bewickeln wird die Spitze 18 teilweise nach außen geneigt, und die benachbarten Spitzen 18 können vor dem Biegen in einer Längsrichtung des Streifenmaterials teilweise überlappt werden, so dass die Breite der Spitze 18 effektiv vergrößert werden kann. Nach dem spiralförmigen Wickeln des Streifenmaterials werden die Spitzen 18 aufgespreizt, und es wird eine größere Schlitzöffnung zwischen den benachbarten Spitzen 18 gebildet, wodurch das Wickeln erleichtert wird. Nach Fertigstellung der Wicklung wird der geneigte Bereich der Spitze 18 mit Druck beaufschlagt, um eine plastische Verformung zu bewirken, damit der geneigte Bereich der Spitze 18 für einen engen Kontakt mit dem Wicklungsabschnitt 16 nach innen gebogen wird, so dass die ursprüngliche Kerbe 17 zu einer Linienform verengt wird und eine kleine Schlitzöffnung zwischen benachbarten Spitzen 18 gebildet wird. In dieser Ausführungsform ist die Kerbe 17 lediglich in einem Verbindungsbereich der Spitze und einer Seite des Wicklungsabschnitts gebildet. Selbstverständlich kann die Kerbe 17 in anderen Ausführungsformen in Verbindungsbereichen der Spitze 18 und in beiden Seiten des Wicklungsabschnitts gebildet sein.Preferably, in a connection region of the tip 18 and the winding section 16 a notch 17 educated. Before winding the top becomes 18 partially inclined to the outside, and the neighboring peaks 18 may be partially overlapped before bending in a longitudinal direction of the strip material, so that the width of the top 18 can be effectively increased. After spirally winding the strip material, the peaks become 18 spreads, and there will be a larger slot opening between the adjacent peaks 18 formed, whereby the winding is facilitated. Upon completion of the winding, the inclined portion becomes the tip 18 pressurized to cause plastic deformation to cause the inclined portion of the tip 18 for close contact with the winding section 16 is bent inward, leaving the original notch 17 is narrowed to a line shape and a small slot opening between adjacent peaks 18 is formed. In this embodiment, the notch is 17 formed only in a connection region of the tip and one side of the winding section. Of course, the score can 17 in other embodiments, in connection areas of the tip 18 and formed in both sides of the winding section.

Der Verstärkungsring 20 und der Kern 10 sind koaxial angeordnet, und der Verstärkungsring 20 ist in dem Joch 12 des Kerns 10 angeordnet. Der Verstärkungsring 20 hat einen ringförmigen Körper 22 und eine Vielzahl von Stützschenkeln 24, die sich von dem Körper 22 erstrecken. Der Außendurchmesser des Körpers 22 ist wesentlich kleiner als der Innendurchmesser des Jochs 12, und die Stützschenkel 24 erstecken sich von einer Außenkante des Körpers 22 axial nach unten. In dieser Ausführungsform sind die mehreren Stützschenkel 24 an dem Körper 22 in Umfangsrichtung in gleichmäßigen (oder in anderen Ausführungsformen in ungleichmäßigen) Abständen angeordnet, und ein distales Ende jedes Stützschenkels 24 bildet einen Widerhaken. Eine Innenkante des Körpers 22 springt radial nach innen vor, um einen Vorsprung 26 für den Zusammenbau und die Positionierung der Ständerkonstruktion zu bilden.The reinforcement ring 20 and the core 10 are arranged coaxially, and the reinforcing ring 20 is in the yoke 12 of the core 10 arranged. The reinforcement ring 20 has an annular body 22 and a variety of support legs 24 that are different from the body 22 extend. The outer diameter of the body 22 is much smaller than the inner diameter of the yoke 12 , and the support legs 24 extend from an outer edge of the body 22 axially downwards. In this embodiment, the plurality of support legs 24 on the body 22 arranged circumferentially in uniform (or in other embodiments at non-uniform) intervals, and a distal end of each support leg 24 makes a barb. An inner edge of the body 22 jumps radially inward to a projection 26 for the assembly and positioning of the stand construction.

Der Wickelrahmen 30 ist eine umspritzte integrierte Konstruktion aus einem Isoliermaterial wie beispielsweise Kunststoff. Bei der Formung werden der Kern 10 und der Verstärkungsring 20 in einer Form angeordnet, und der Kunststoff wird eingespritzt, um den Wickelrahmen 30 zu bilden, der den Kern 10 und gleichzeitig den Verstärkungsring 20 umkleidet, um den Kern 10 mit dem Verstärkungsring 20 zu einer Einheit zu verbinden. Der Wickelrahmen 30 hat einen dem Kern 10 entsprechenden Isolierbereich 32, einen dem Stützbereich 34 entsprechenden Stützring 20 und eine Vielzahl von Rippen 36, die zwischen den Isolierbereich 32 und den Stützbereich 34 geschaltet sind.The winding frame 30 is an overmolded integrated construction made of an insulating material such as plastic. When forming the core 10 and the reinforcing ring 20 arranged in a mold, and the plastic is injected to the winding frame 30 to form the core 10 and at the same time the reinforcing ring 20 dresses to the core 10 with the reinforcing ring 20 to connect to a unit. The winding frame 30 has one the core 10 corresponding isolation area 32 , one the support area 34 corresponding support ring 20 and a variety of ribs 36 between the insulation area 32 and the support area 34 are switched.

Der Isolierbereich 32 und der Kern 10 haben ein aufeinander abgestimmtes Profil. Wie die 1 und 2 zeigen, umkleidet der Isolierbereich 32 die gesamte Außenfläche des Kerns 10, mit Ausnahme einer äußeren Umfangsfläche der Spitze 18, wodurch die Isolierung zwischen den Wicklungen und dem Kern 10 sichergestellt wird, wenn der Kern 10 anschließend umwickelt wird, und wodurch ein Kurzschluss der Wicklungen vermieden wird. Der Stützbereich 34 ist zylinderförmig und bedeckt den Verstärkungsring 20, um mit dem Verstärkungsring 20 einen Stützmechanismus zu bilden. Der Stützmechanismus dient zur festen Verbindung der Ständerkonstruktion mit anderen Komponenten des Motors, zum Beispiel mit einem Stützsitz. In dieser Ausführungsform ist der Innendurchmesser des Stützbereichs 34 kleiner als der Außendurchmesser des Verstärkungsrings 20, eine Innenwandfläche des Stützbereichs 34 springt radial nach innen vor, um einen Ringflansch 38 zu bilden, ein Körper 22 des Verstärkungsrings 20 ist auf den Ringflansch 38 aufgestapelt, und die Innendurchmesser des Verstärkungsrings und des Ringflansches 38 sind etwa gleich. Die Außenkante des Körpers 22 des Verstärkungsrings 20 und die Stützschenkel sind in den Isolierbereich 32 eingebettet. Die Rippen 36 sind in Umfangsrichtung in Abständen verteilt, wobei jede Rippe die Form eines dünnen Bleches hat und zwischen die Außenwand des Stützbereichs 34 und die Innenwand des Isolierbereichs 32 geschaltet ist. Dadurch wird die Festigkeit der Verbindung zwischen dem Isolierbereich 32 und dem Stützbereich 34 sichergestellt und das Gewicht des gesamten Wickelrahmens 30 verringert.The insulation area 32 and the core 10 have a coordinated profile. As the 1 and 2 show the insulation area 32 the entire outer surface of the core 10 , except for an outer peripheral surface of the tip 18 , whereby the insulation between the windings and the core 10 is ensured when the core 10 is then wrapped, and thus a short circuit of the windings is avoided. The support area 34 is cylindrical and covers the reinforcement ring 20 to with the reinforcing ring 20 to form a support mechanism. The support mechanism serves to firmly connect the pedestal structure to other components of the engine, for example a support seat. In this embodiment, the inner diameter of the support portion 34 smaller than the outer diameter of the reinforcing ring 20 an inner wall surface of the support portion 34 projects radially inward to an annular flange 38 to form a body 22 of the reinforcing ring 20 is on the ring flange 38 piled up, and the inner diameter of the reinforcing ring and the annular flange 38 are about the same. The outer edge of the body 22 of the reinforcing ring 20 and the support legs are in the isolation area 32 embedded. Ribs 36 are circumferentially spaced at intervals, each rib being in the form of a thin sheet and between the outer wall of the support area 34 and the inner wall of the insulating area 32 is switched. This will increase the strength the connection between the insulation area 32 and the support area 34 ensured and the weight of the entire winding frame 30 reduced.

4 ist eine Schnittansicht eines Motors, in welchem die Ständerkonstruktion von 1 enthalten ist. 4 ist eine Ansicht eines Stützsitzes 80 des Motors von 4. Der Motor hat einen Läufer 60 und einen Stützsitz 80. Der Läufer 60 hat eine Welle 62, einen an der Welle 62 befestigten Mantel 64 und einen an einer Innenfläche einer Seitenwand des Mantels 64 befestigten Permanentmagnet 66. Der Permanentmagnet 66 liegt den Außenflächen der Zähne 14 des Kerns 10 des Ständers gegenüber, wobei dazwischen ein Luftspalt gebildet wird. Der Permanentmagnet schafft ein Magnetfeld für den Läufer und kann eine oder mehrere separate Magnetstücke umfassen. Eine Mitte des Stützsitzes 80 springt axial nach oben vor, um eine hohle Hülse 82 zu bilden, die zum Montieren eines Lagers oder dergleichen zum Stützen des Läufers 60 verwendet wird. In dieser Ausführungsform wird der Läufer durch zwei Lager 68 gestützt. Eine Außenwandfläche eines Kopfendes der Hülse 82 hat eine sich axial erstreckende Ausnehmung 84 für den Eingriff mit dem Vorsprung 26 des Verstärkungsrings zum Positionieren der Ständerkonstruktion in Umfangsrichtung. Die Positionen des Vorsprungs 26 und der Ausnehmung 84 sind austauschbar. In dieser Ausführungsform ist der Stützsitz 80 aus einem Metallmaterial wie beispielsweise Aluminium gefertigt. Nach der Montage der Ständerkonstruktion an der Hülse 82 wird ein freies Ende 86 der Hülse 82 vorzugsweise nach außen plastisch verformt, für einen Eingriff mit dem Verstärkungsring 20 zum Festlegen der Ständerkonstruktion an dem Stützsitz 80. 4 is a sectional view of a motor in which the stator construction of 1 is included. 4 is a view of a support seat 80 of the engine of 4 , The engine has a runner 60 and a support seat 80 , The runner 60 has a wave 62 , one on the shaft 62 attached coat 64 and one on an inner surface of a side wall of the shell 64 attached permanent magnet 66 , The permanent magnet 66 lies on the outer surfaces of the teeth 14 of the core 10 of the stator, wherein an air gap is formed therebetween. The permanent magnet provides a magnetic field for the rotor and may include one or more separate pieces of magnet. A center of the support seat 80 jumps axially upwards to a hollow sleeve 82 for mounting a bearing or the like for supporting the runner 60 is used. In this embodiment, the rotor is passed through two bearings 68 supported. An outer wall surface of a head end of the sleeve 82 has an axially extending recess 84 for engaging with the projection 26 the reinforcing ring for positioning the stator structure in the circumferential direction. The positions of the projection 26 and the recess 84 are interchangeable. In this embodiment, the support seat 80 made of a metal material such as aluminum. After mounting the stand construction to the sleeve 82 will be a free end 86 the sleeve 82 preferably plastically deformed outwardly for engagement with the reinforcing ring 20 for fixing the stand construction to the support seat 80 ,

Die 6 bis einschließlich 9 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Motors mit einem erfindungsgemäß vorgesehenen Ständer. Die wesentlichen Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsformen liegen in dem Wickelrahmen 30 und dem Verstärkungsring 20. In dieser Ausführungsform umfasst der Wickelrahmen 30 einen oberen Wickelrahmen 30a und einen unteren Wickelrahmen 30b. Der obere Wickelrahmen 30a und der untere Wickelrahmen 30b werden durch ein Spritzgussverfahren oder dergleichen jeweils einteilig ausgebildet und dann rund um den Kern 10 zu dem Wickelrahmen 30 zusammengesetzt. Der Verstärkungsring 20 ist in einen Stützbereich 34a/34b entweder des oberen Wickelrahmens 30a oder des unteren Wickelrahmens 30b eingebettet, um den Stützbereich 34 des Wickelrahmens 30 zu verstärken. In dieser Ausführungsform ist der Verstärkungsring 20 in den oberen Wickelrahmen 30a eingebettet, vorzugsweise durch Einsatzformen. Vorzugsweise hat der Verstärkungsring eine Außenkante, die unregelmäßig ist, um die Verbindungsfestigkeit gegen ein Verdrehen zwischen dem Verstärkungsring und dem Stützbereich zu vergrößern. Optional ist die Außenkante wellig ausgebildet, wie in 8 gezeigt. Es versteht sich, dass der Verstärkungsring 20 bei vorliegender Erfindung mit dem Kunststoffwickelrahmen 30 zusammenwirkt, um einen Stützmechanismus zu bilden. Durch die Nutzung des Vorteils einer hohen Festigkeit des Metalls und eines leichten Gewichts des Kunststoffs wird das Gesamtgewicht verringert, während gleichzeitig die Festigkeit des Stützmechanismus sichergestellt wird.The 6 until finally 9 show a further embodiment of a motor with a stator provided according to the invention. The main differences between the two embodiments are in the winding frame 30 and the reinforcing ring 20 , In this embodiment, the winding frame comprises 30 an upper winding frame 30a and a lower winding frame 30b , The upper winding frame 30a and the lower winding frame 30b are formed integrally by injection molding or the like, and then around the core 10 to the winding frame 30 composed. The reinforcement ring 20 is in a support area 34a / 34b either the upper winding frame 30a or the lower winding frame 30b embedded to the support area 34 of the winding frame 30 to reinforce. In this embodiment, the reinforcing ring 20 in the upper winding frame 30a embedded, preferably by insert molding. Preferably, the reinforcing ring has an outer edge which is irregular to increase the connection strength against twisting between the reinforcing ring and the support area. Optionally, the outer edge is wavy, as in 8th shown. It is understood that the reinforcing ring 20 in the present invention with the plastic winding frame 30 cooperates to form a support mechanism. By taking advantage of the high strength of the metal and a light weight of the plastic, the overall weight is reduced while at the same time ensuring the strength of the support mechanism.

Eine Innenfläche des Stützbereichs 34a des oberen Wickelrahmens 30a springt nach innen vor, um einen Ringflansch 38a zu bilden. Der Verstärkungsring 20 liegt auf dem Ringflansch 38a und ist zum Teil exponiert, und die Außenkante des Verstärkungsrings 20 erstreckt sich in den Stützbereich 34a hinein und wird von dem oberen Wickelrahmen 30a abgedeckt. Vorzugsweise sind in dem Ringflansch 38a des oberen Wickelrahmens 30a mehrere Durchgriffsöffnungen 39a gebildet, die in Umfangsrichtung in Abständen gleichmäßig verteilt sind und den Ringflansch 38a axial durchgreifen. Eine Innenfläche des Stützbereichs 34b des unteren Wickelrahmens 30b springt nach innen vor, um einen Ringflansch 38b zu bilden. Mehrere Stützen 39b sind an dem Ringflansch 38b gebildet, und jede Stütze 39b ist in eine entsprechende Durchgriffsöffnung 39a eingesetzt, um den unteren Wickelrahmen 30b mit dem oberen Wickelrahmen 30a zu einem ganzen Körper zu verbinden. In anderen Ausführungsformen können die Stützen 39b auch an dem oberen Wickelrahmen 30a gebildet sein, und die Durchgriffsöffnungen 39a sind in dem unteren Wickelrahmen 30b gebildet. Ähnlich sind durch den Eingriff der Stützen 39b in die Durchgriffsöffnungen 39a der obere Wickelrahmen 30a und der untere Wickelrahmen 30b zu dem Wickelrahmen 30 zusammengeschlossen, und der Stützbereich 34a und der Stützbereich 34b bilden zusammenwirkend einen Kunststoffstützbereich 34 in dem Kern 10, der mit dem Verstärkungsring 20 zusammenwirkt, um die Festigkeit der Ständerkonstruktion sicherzustellen und um der Ständerkonstruktion ein geringeres Gewicht zu verleihen.An inner surface of the support area 34a of the upper winding frame 30a jumps in to an annular flange 38a to build. The reinforcement ring 20 lies on the ring flange 38a and is partially exposed, and the outer edge of the reinforcing ring 20 extends into the support area 34a in and out of the upper winding frame 30a covered. Preferably, in the annular flange 38a of the upper winding frame 30a several access openings 39a formed, which are evenly distributed in the circumferential direction at intervals and the annular flange 38a axially reach through. An inner surface of the support area 34b of the lower winding frame 30b jumps in to an annular flange 38b to build. Several supports 39b are on the ring flange 38b formed, and every prop 39b is in a corresponding passage opening 39a used to lower the winding frame 30b with the upper winding frame 30a to connect to a whole body. In other embodiments, the supports may 39b also on the upper winding frame 30a be formed, and the through holes 39a are in the lower winding frame 30b educated. Similar are the engagement of the columns 39b into the access openings 39a the upper winding frame 30a and the lower winding frame 30b to the winding frame 30 joined together, and the support area 34a and the support area 34b cooperatively form a plastic support area 34 in the core 10 that with the reinforcement ring 20 cooperates to ensure the strength of the stand construction and to lessen the weight of the stand construction.

Bei dieser Ständerkonstruktion wird der Kern 10 gebildet, indem das Streifenmaterial gebogen oder gewickelt wird. Dies sorgt für eine bessere Materialausnutzung und für ein leichteres Biegen der Spitzen, um die Breite der Spitzen der Schlitzöffnung zu verringern, wodurch das Rastmoment verringert wird und die Stabilität des Betriebs des Motors durch eine Verringerung von Vibrationen verbessert wird. Hinzu kommt, dass durch die Bildung des integrierten Wickelrahmens 30 mittels eines Überspritzungsverfahrens der integrierte Wickelrahmen 30 den Stützbereich 34 in den Kern 10 integriert, wodurch im Vergleich zu der Praxis, bei der sich der Kern zum Bilden des Stützbereichs nach innen erstreckt, nicht nur Material gespart wird, sondern auch das Gesamtgewicht des Motors verringert wird. Ferner ist der Verstärkungsring 20 in dem Stützbereich 34 angeordnet, so dass der Stützbereich über eine ausreichende Festigkeit verfügt, um einer Verformung oder einer Beschädigung unter Belastung entgegenzuwirken.This frame construction becomes the core 10 formed by the strip material is bent or wound. This provides better material utilization and easier bending of the tips to reduce the width of the tips of the slot opening, thereby reducing cogging torque and improving the stability of the operation of the engine by reducing vibration. In addition, through the formation of the integrated winding frame 30 by means of an over-injection process, the integrated winding frame 30 the support area 34 in the core 10 integrated, which not only saves material compared to the practice in which extends the core to form the support portion, but also the total weight of the engine is reduced. Further, the reinforcing ring 20 in the support area 34 arranged so that the support region has sufficient strength to counteract deformation or damage under load.

Verben wie ”umfassen”, ”aufweisen”, ”enthalten” und ”haben” sowie deren Synonyme, die in der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung verwendet werden, drücken aus, dass das genannte Element oder Merkmal vorhanden ist, sie schließen jedoch nicht aus, dass auch weitere Elemente oder Merkmale vorhanden sind.Verbs such as "comprising", "comprising", "containing" and "having" as well as their synonyms used in the specification and claims of the present application express that the said element or feature is present but close not that there are other elements or features.

Es versteht sich, dass bestimmte Merkmale der Erfindung, die der Übersichtlichkeit halber im Kontext einzelner Ausführungsformen beschrieben wurden, auch in einer einzigen Ausführungsform kombiniert sein können. Umgekehrt können verschiedene Merkmale, die der Kürze der Beschreibung halber im Kontext einer einzigen Ausführungsform beschrieben wurden, ebenso getrennt oder in zweckmäßigen Unterkombinationen vorgesehen sein können.It is understood that certain features of the invention, which have been described for the sake of clarity in the context of individual embodiments, may also be combined in a single embodiment. Conversely, various features described for the sake of brevity in the context of a single embodiment may also be provided separately or in appropriate subcombinations.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen stellen lediglich ein Beispiel dar. Der Fachmann wird erkennen, dass innerhalb des Rahmens der Erfindung, der durch die anliegenden Ansprüche definiert ist, verschiedene weitere Modifikationen möglich sind.The above-described embodiments are only an example. Those skilled in the art will recognize that various other modifications are possible within the scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims

Motor comprising: a stand, a runner ( 60 ) and a support seat ( 80 ), wherein the support seat is a hollow sleeve ( 82 ), which is arranged to support the rotor; wherein the stator comprises a stator construction and a stator winding guided around the stator structure ( 31 ), the stand comprising: a core ( 10 ) of magnetic material, wherein the core is an annular yoke ( 12 ) and a variety of teeth ( 14 ) extending radially outward from the yoke; and a winding frame ( 30 ), which is a shaped construction, characterized in that the winding frame ( 30 ) an insulating region surrounding the core ( 32 ), a support area ( 34 ), which is arranged in the core and a connection with the sleeve ( 82 ) to the stand construction on the support seat ( 80 ), a variety of ribs ( 36 ), the insulating area ( 32 ) with the support area ( 34 ), and a reinforcing ring ( 20 ), which is embedded in the support region, wherein the strength of the reinforcing ring ( 20 ) is greater than the strength of the support area ( 34 ).

Motor according to claim 1, wherein the reinforcing ring ( 20 ) is a metal ring.

Motor according to claim 1 or 2, wherein the reinforcing ring ( 20 ) an annular body ( 22 ) and a plurality of support legs ( 24 ) extending axially outwardly from an outer edge of the body, and wherein a distal end of each support leg forms a barb.

Motor according to claim 1, 2 or 3, wherein an outer edge of the reinforcing ring ( 20 ) has a wavy shape.

Motor according to one of claims 1 to 4, wherein the support area ( 34 ) comprises a cylinder configured to receive the sleeve ( 82 ) to form the connection with the sleeve.

Motor according to claim 5, wherein a projection ( 26 ) on an inner wall surface of the cylinder or on an outer wall surface of the sleeve ( 82 ) is formed and a recess ( 84 ) is formed for engagement with the projection in the respective remaining inner wall surface or outer wall surface, whereby the stator construction with respect to the support seat ( 80 ) is positioned in the circumferential direction.

Motor according to one of claims 1 to 6, wherein the support area ( 34 ) is cylindrical, an inner surface of the support portion protrudes inwardly to an annular flange ( 38 ), the reinforcing ring ( 20 ) on the annular flange ( 38 ) is arranged and an outer edge of the reinforcing ring in the support area ( 34 ) is embedded.

Motor according to one of claims 1 to 7, wherein the sleeve ( 82 ) and the reinforcing ring ( 20 ) by plastic deformation of a free end of the sleeve ( 82 ) are attached to each other.

Motor according to one of claims 1 to 8, wherein the winding frame ( 30 ) is a monolithic item which is directly on the core ( 10 ) is sprayed on.

Motor according to one of claims 1 to 8, wherein the winding frame ( 30 ) an upper winding frame ( 30a ) and a lower winding frame ( 30b ), whereby passage openings ( 39a ) are formed in the upper winding frame or in the lower winding frame, wherein supports ( 39b ) are formed in the respective remaining upper or lower winding frame and wherein the supports are inserted into the through openings, to connect the upper winding frame with the lower winding frame.

Motor according to one of claims 1 to 10, wherein each tooth ( 14 ) one with the yoke ( 12 ) connected winding section ( 16 ) and has a tip ( 18 ) at a distal end of the winding section (FIG. 16 ) is formed, wherein the winding ( 31 ) is guided around the winding section; wherein in the connection region of the tip and the winding section a notch ( 17 ) is formed; wherein a portion of the tip is tilted outwardly prior to winding and is pressurized upon completion of the winding so that the tip flexes inwardly for contact with the winding portion such that the notch is closed.

Motor according to one of claims 1 to 11, wherein the core ( 10 ) is formed by bending strip material, wherein in the yoke ( 12 ) of the core penetration openings are formed and fasteners ( 40 ) are inserted into the through openings, whereby the core is given its shape.

Motor according to one of claims 1 to 11, wherein the core ( 10 ) is formed by bending a strip material, and wherein the shape of the core is maintained by the teeth ( 14 ) are welded.